Устройство для изготовления металлических волокон

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 9) (11) 80 00; В 22 Г 3/18 22 кой пове остью, ра -80 к го абочеи пло оложенной изонтально ой оси под под углом 7 й плоскости и параллель- мента, и пита- ичающееижного эле ами, о т л тель с ка прощен ель те ст озможносте хнологических часть неподви а криволинейн емому иэ соот рения т верхняя ного элементй по радиусуошения полне еделя,выходная щель п наивысшей ее то деформации на в диаметр каждого ставляет 3 ( 4 между соседними пр а- тиц порошковог ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Белорусский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехническийинститут(56) 1Авторское свидетельство СССпо заявке Р 2991903/22-02,кл. В 22 Р 1/00, 1980.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 3311167/22-02,кл. В 22 Р 1/00, 1981.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВОЛОКОН, содержащееподвижный деформирующий элемент, выполненный в виде горизонтально расположенного цилиндрического валка,неподвижный деформирующий элемент с ого выполнения и рас(й оан еюнтателя смещена от ки в сторону зоны личину дуги 10-15 канала питателя соа расстояниеканалами ЬЪ 40 амин имальный диаметр часматериала.Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для механической обработки порошковых частиц и изготовления из них металлических волокон.Известно устройство для изготовления теталлических волокон из однородного по размерам сферического порошка, содержащее волоку, выполненную из двух частей, одна из которых снабжена охватывающей ее бесконечной лентой, установленной с возможностью ее перемещения в направлении волочения, а другая часть волоки установлена с возможностью встречного возвратно-поступательного движения вдоль направления движения бесконечной ленты 1 1,10 5 Недостаток данного устройства - 20 сложность организации в нем раздельной подачи частиц на лету. Кроме того, это устройство характеризуется низкой производительностью и процент выхода однородных волокон в ием не 25 превышает 70 Е.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для изготовления металлических волокон, содержащее подвижный деформирующий элемент, выполненный в виде горизонтально расположенного цилиндрического валка, неподвижный деформирующий элемент с рабочей поверхностью в35 виде наклонной плоскости, расположенной под углом 70-80 О к горизонтальной плоскости и параллельной оси подрижного элемента, и питатель с каналами диаметром не более 0,5 мм С 2 1.Недостатком известного устройства являются узкие технологические возможности, так как оно не может быть использовано при обработке час 45 тиц разного исходного диаметра. Кроме того, выполнение питателя со столь малым диаметром каналов и жест ким допуском на этот диаметр усложняет его изготовление.Цель изобретения - упрощение50 конструктивного выполнения и расширение технологических возможностей устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для изготовления металлических волокон, содержащем подвижный деформирующий элемент, выполненный в виде горизонтально расположенного цилиндрического валка, неподвижный деформирующий элемент с рабочей плоской поверхностью, расположенной под углом70-80 о к горизонтальной плоскостии параллельно оси подвижного элемента, и питатель с каналами, верхняячасть неподвижного элемента выполнена криволинейной по радиусу, определяемому из соотношенияфмин - - "минвыходная щель питателя смещена отнаивысшей ее точки в сторону зоныдеформации на величину дуги 10-15диаметр каждого канала питателя составляете 1)(3, а расстояние между соседними каналами 1. Ъ 403 ц,причем В, - минимальный диаметрчастиц порошкового материала.При подаче через канал питателянескольких частиц для исключения ком.кования частиц в отдельные конгломераты в плоскости, перпендикулярнойоси валка, между соседними частицамидолжен быть разрыв, который обеспечивается равноускоренным скатыванием их по наклонной плоскости. Воизбежание искажения профиля волоконвследствие слипания соседних частиц,которое происходит в результате удлинения порошковых частиц в процессе формообразования, необходимо,чтобы в плоскости, параллельной осивалка, частицы находились друг отдруга на расстоянии, превышающемдлину получаемых волокон,Однако при подаче частиц непосредственно на наклонную поверхность они располагаются в плоскости,па- раллельноФ оси валка, контактируя друг с другом. При соударении с горизонтальной поверхностью порошковые частицы раскатываются в разные стороны, обеспечивая тем самым необходимое расстояние между ними и в параллельной и в перпендикулярной оси валка плоскостях. Вместе с тем необходимо обеспечить направленную транспортировку частиц по наклонной плоскости в зону деформирования. Поэтому яитатель устанавливают над цилиндрической поверхностью, кривизна которой столь велика по сравнению с диаметром частицы, что ограниченный ее участок можно рассматривать как, горизонтальную плоскость.10883Если частицы попадают из питателя на цилиндрическую поверхность в наивысшей ее точке, то они раскатываются в разные стороны и частично транспортируются к очагу дефор 5 мации, скатываясь по наклонной плос" кости, касательной к указанной поверхности, а частично скатываются в противоположном направлении.Для обеспечения подачи всех частиц из литателя в зону деформации питатель установлен со смещением от наивысшей образующей цилиндрической поверхности к очагу деформации. Причем экспериментально установлено, что при смещении питателя на величину дуги меньше 10 часть частиц скаОтывается в направлении, противоположном направлению перемещения их к очагу деформации, а при смещении пи 20 тателя на величину дуги больше 15 частицы попадают из питателя на нак-. лонную плоскость и раскатывания в на правлении вдоль оси валка не происходит.25Радиус цилиндрической поверхности выбирают в пределах 403 дщ,фй 4 603 , так как при Р меньше 400 щ длина части цилиндрической поверхности мала и отдельные частицы из питателя попадают не на цилиндрическую поверхность, а на наклонную плоскость,. Увеличение радиуса сверх 60 дпц, конструктивно не оправданно из-за увеличения габаритов устройства. Мак. симальное количество подаваемых че- З 5 рез канал частиц определяется исходя .иэ необходимости обеспечения при раскатывании расстояния между соседними частицами 1 О 7 0 где 1 длина волокна ), Если подавать из пи тателя более 10 частиц, это требование не соблюдается, Для подачи указанного количества частиц диаметр питателя должен быть не боль-, ше 4 а,.45Минимальное количество подаваемых частиц ничем не регламентировано и зависит только от диаметра последних. Поэтому уменьшение диаметра канала по сравнению с указанным 50 значением допустимо, но нецелесообразно, так как это приводит к снижению производительности устройства в результате уменьшения количества подаваемых в единицу времени через 55 один канал частиц.Экспериментально определено, что для исключения попадания частиц при 880раскатывании ц зону соседних каналоврасстояние между последними должнобыть не меньше 40 ддщи. Увеличениеуказанного расстояния приводит кснижению производительности устройства путем уменьшения общего количества частиц порошка, подаваемыхс единицы длины питателя.На чертеже представлена схемапредлагаемого устройства,Устройство состоит из вертикально установленного питателя 1 с диаметром канала ц с Фд н, расположенного в верхней зоне рабочего элемента 2, выполненного в виде части круговой цилиндрической поверхности радиусом 403 науй 60 сччн с горизонтальными образующими, ограниченнойвертикальной плоскостью, проведенной,через ось этой поверхности, и касательной плоскостью, наклоненной под углом с =70-80 к горизонтальной плоскости таким образом, что частицы скатываются по ней в очаг деформации..В нижней зоне наклонной плоскости установлен горизонтально расположенный вращающийся валок 3 на расстояа(п+Ы)нии 5,измеренном вдоль траектории скатывания частиц ( где 3 -диаметр частиц порошкового материала),Устройство работает следующим образом.Порошок засыпают в питатель 1,Через канал питателя частицы попадают на цилиндрический участок рабочего элемента 2. В результате соуда-рения с криволиненной поверхностьючастицы раскатываются в разные стороны и по наклонной плоскости перемещаются в зону обкатки, где, попадая в зазор между неподвижной плоскостью и вращающимся валком в результате действия сил контактноготрения начинают обкатываться и благодаря пластической деформации формируются.в металлические волокна,П р и м е р. Для получения волокон из меди используют сферическийпорошок со средним диаметром частицравным 120 мкм. Питатель для подачичастиц устанавливают над участкомрадиусом 25 мм поверхности неподвижного элемента с зазором 80 мкм и сосмещением в сторону очага деформацииот наивысшей точки указанной поверхности на величину дуги 1 Оо. Расстояние от выходной щели питателя до1088880 ИИПИ Заказ 2782/11 Тираж 775 Поддисно ППП ффПатевт уд,Проектная,4 очага деформации 40 мм. Через канал питателя, диаметр которого 240 мкм, одновременно подают по 10 частиц, которые при соударении с криволинейным участком поверхности неподвиж ного элемента раскатываются в разные стороны и перемещаются по плоскости в зону обкатки. Минимальное расстояние между соседними частицами 730 мкм,. максимальное 750 мкм. Горизонтально установленный валок диаметром 50 мм вращается в направлении перемещения частиц с окружной скоростью 0,90 мс. В результате обкатки порошка получают цилиндрические волокна дна метром 40 мкм и длиной 720 мкм.Увеличение в 4 раза диаметра канала в 30 раз расширяет диапазон использования питателя вследствиеобеспечения возможности подачи частиц с размером от З до 4 й и упрощает технологию изготовления канала, так как сверление каналов,диаметр которых равен диаметру частиц и как правило, не превышает0,5 мм требует применения сверл сповышенными механическими и износостойкими свойствами.Предлагаемае устройство позволяет обеспечить пораздельную обкатку сферических частиц широкогодиапазона диаметров независимо отприроды материала.Экономический эФфект от внедрения устройства составляет около7300 руб,